環境化學題 大氣中有哪些重要的污染物 其來源和消除的途徑
環境中的大氣污染物種類很多,若按物理狀態可分為氣態污染物和顆粒物兩大類;若按形成過程則可分為一次污染物和二次污染物。按照化學組成還可以分為含硫化合物、含氮化合物、含碳化合物和含鹵素化合物。主要按照化學組成討論大氣中的氣態污染物主要來源和消除途徑如下:
(1)含硫化合物
大氣中的含硫化合物主要包括:氧硫化碳(COS)、二硫化碳(CS2)、二甲基硫(CH3)2S、硫化氫(H2S)、二氧化硫(SO2)、三氧化硫(SO3)、硫酸(H2SO4)、亞硫酸鹽(MSO3)和硫酸鹽(MSO4)等。大氣中的SO2(就大城市及其周圍地區來說)主要來源于含硫燃料的燃燒。大氣中的SO2約有50%會轉化形成H2SO4或SO42-,另外50%可以通過干、濕沉降從大氣中消除。H2S主要來自動植物機體的腐爛,即主要由植物機體中的硫酸鹽經微生物的厭氧活動還原產生。大氣中H2S主要的去除反應為:HO + H2S → H2O + SH。
(2)含氮化合物
大氣中存在的含量比較高的氮的氧化物主要包括氧化亞氮(N2O)、一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)。主要討論一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2),用通式NOx表示。NO和NO2是大氣中主要的含氮污染物,它們的人為來源主要是燃料的燃燒。大氣中的NOx最終將轉化為硝酸和硝酸鹽微粒經濕沉降和干沉降從大氣中去除。其中濕沉降是最主要的消除方式。
(3)含碳化合物
大氣中含碳化合物主要包括:一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)以及有機的碳氫化合物(HC)和含氧烴類,如醛、酮、酸等。
CO的天然來源主要包括甲烷的轉化、海水中CO的揮發、植物的排放以及森林火災和農業廢棄物焚燒,其中以甲烷的轉化最為重要。CO的人為來源主要是在燃料不完全燃燒時產生的。大氣中的CO可由以下兩種途徑去除:土壤吸收(土壤中生活的細菌能將CO代謝為 CO2 和 CH4);與HO自由基反應被氧化為CO2。
CO2的人為來源主要是來自于礦物燃料的燃燒過程。天然來源主要包括海洋脫氣、甲烷轉化、動植物呼吸和腐敗作用以及燃燒作用等。
甲烷既可以由天然源產生,也可以由人為源產生。除了燃燒過程和原油以及天然氣的泄漏之外,產生甲烷的機制都是厭氧細菌的發酵過程。反芻動物以及螞蟻等的呼吸過程也可產生甲烷。甲烷在大氣中主要是通過與HO自由基反應被消除:CH4 + HO→CH3 + H2O。
(4)含鹵素化合物
大氣中的含鹵素化合物主要是指有機的鹵代烴和無機的氯化物和氟化物。
大氣中常見的鹵代烴以甲烷的衍生物,如甲基氯(CH3Cl)、甲基溴(CH3Br)和甲基碘(CH3I)。它們主要由天然過程產生,主要來自于海洋。CH3Cl和CH3Br在對流層大氣中,可以和HO自由基反應。而CH3I在對流層大氣中,主要是在太陽光作用下發生光解,產生原子碘(I)。許多鹵代烴是重要的化學溶劑,也是有機合成工業的重要原料和中間體,如(CHCl3)、三氯乙烷(CH3CCl3)、四氯化碳(CCl4)和氯乙烯(C2H3Cl)等均可通過生產和使用過程揮發進入大氣,成為大氣中常見的污染物。它們主要是來自于人為源。在對流層中,和氯乙烯等可通過與HO自由基反應,轉化為HCl,然后經降水而被去除。
氟氯烴類中較受關注的是一氟(CFC-11或F-11)和二氟二氯甲烷(CFC-12或F-12)。它們可以用做致冷劑、氣溶膠噴霧劑、電子工業的溶劑、制造塑料的泡沫發生劑和消防滅火劑等。大氣中的氟氯烴類主要是通過它們的生產和使用過程進入大氣的。由人類活動排放到對流層大氣中的氟氯烴類化合物,不易在對流層被去除,它們在對流層的停留時間較長,最可能的消除途徑就是擴散進入平流層。
希望能幫到你
如果您認可我的答案,請點擊下面的“選為滿意回答”按鈕,謝謝!歡迎追問(*^__^*)
本網站文章僅供交流學習 ,不作為商用, 版權歸屬原作者,部分文章推送時未能及時與原作者取得聯系,若來源標注錯誤或侵犯到您的權益煩請告知,我們將立即刪除.